Para as coletas das forças de reação do solo foram utilizadas duas plataformas de força AMTI, modelo OR6-GT, com os amplificadores de sinal DigiAmp modelo DSA-6. O software NetForce® versão 2.4.0 permitiu controlar as plataformas de força monitorando em tempo real e realizando as aquisições dos dados em arquivos armazenando as três reações (Fx, Fy e Fz) e os três momentos (Mx, My e Mz) para cada plataforma de força. Os dados podem ser adquiridos em diferentes frequências de aquisição (50,100, 200, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz), mas para o presente estudo a frequência de aquisição utilizada foi de 2000 Hz.
Para a análise do soco foi desenvolvido um dispositivo especialmente projetado para essa finalidade, constando de um sistema de trilhos verticais fixado numa parede permitindo o ajuste da altura do alvo fixo instrumentado. Esse alvo fixo foi idealizado para a medição dos valores de força (componente ortogonal ao alvo fixo) gerados durante o impacto do soco no alvo. Foram utilizadas duas células de carga, modelo CDN da marca Kratos com capacidade de medição de 200 Kgf cada uma. As células de carga foram fixadas de forma paralela entre duas chapas de madeira com espessura de 3 cm e medindo 20 cm X 22 cm, constituindo assim o alvo fixo instrumentado. Na superfície de impacto foi colocado um revestimento de EVA com 15 mm de espessurae densidade de 0,14 g/cm3. Um sistema de aquisição micro-controlado (PIC 18F 8720) com condicionadores de sinais projetados para este tipo de célula de carga complementou o alvo instrumentado.
Um software dedicado a esse sistema de aquisição permite o controle (monitoração em tempo real) e aquisição dos dados em diferentes frequências (100, 200, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz), para o presente estudo a frequência utilizada foi de 2000 Hz.
Figura 10 - Plataformas de força AMTI e alvo fixo instrumentado (Fonte: produção da própria autora)
Pelo fato da instrumentação utilizada no presente estudo ter envolvido dois sistemas distintos de aquisição de dados, foi necessária uma sincronia entre os dois sistemas. O sistema AMTI prevê uma entrada de sincronismo externo e o sistema micro-controlado possui uma saída e/ou entrada de sincronismo externo tornando assim possível a interligação, através de um cabo, os dois sistemas. Para a verificação do sincronismo entre os dois sistemas foi realizado o procedimento onde as duas plataformas foram sobrepostas (uma apoiada sobre a outra) e o alvo fixo foi também colocado sobre as plataformas de força. Desta maneira, qualquer força aplicada sobre o alvo seria transmitida no mesmo instante para as plataformas de força. Com a frequência de aquisição definida em 2000 Hz para os dois sistemas realizaram-se cinco aquisições simultâneas de socos aplicados no alvo fixo colocado sobre as plataformas de força. Cada soco foi realizado num tempo de 5 segundos.
Figura 11 – Teste para verificação da sincronização a 2000 Hz (Fonte: produção da própria autora)
Realizando-se a média das diferenças das cinco aquisições em cada sistema, pôde-se determinar a diferença temporal entre os dois sistemas. Essa diferença correspondeu a 505,6 pontos de aquisição, significando que nesta freqüência o sistema AMTI começou a adquirir 505,6 pontos depois do sistema micro-controlado. Esse mesmo procedimento deve ser realizado para as diferentes frequências de aquisições escolhidas. Maiores informações nos Anexos e Apêndices deste trabalho.
Também foram marcados referenciais em relação ao alvo fixo para se saber exatamente a disposição das plataformas de força. Entre as plataformas de força, se manteve uma distância de 12 cm, sendo para a Postura Avançada a disposição ântero-posterior com a distância de 41 cm da parte dianteira da plataforma do lado esquerdo para a coluna onde se encontrava o alvo fixo, e da parte traseira desta plataforma esquerda para a parte dianteira da plataforma direita, a distância de 8,5 cm. Para a Postura Natural a plataforma do lado esquerdo foi recuada em 19,5 cm ficando a parte traseira na marcação da fita branca, a plataforma do lado direito ficou paralela a esta, tendo ambas as distâncias de 113,1 cm da coluna onde se encontrava o alvo fixo.
Figura 12 – Plataformas de força com as medidas referenciadas para postura avançada (Fonte: produção da própria autora)
Figura 13 – Plataformas de força com as medidas referenciadas para postura natural (Fonte: produção da própria autora)
No que se refere ao alvo fixo instrumentado, o mesmo foi calibrado numa Máquina Universal de Ensaios EMIC modelo DL 3000.
Figura 14 – Máquina de ensaios EMIC modelo DL 3000 (Fonte: produção da própria autora)
Para aplicar força sobre o alvo utilizou-se uma chapa metálica com 10 mm de espessura e dimensões 20 cm X 20 cm colocadas sobre o revestimento de EVA como forma de proteção do revestimento. Foram realizados 10 ensaios com a máquina universal de ensaios EMIC onde se aplicaram cargas de 300 N em 300 N até 3000 N. Obteve-se assim uma tabela com os valores provenientes do alvo para as cargas aplicadas pela máquina universal de ensaios EMIC. A Tabela com os valores obtidos para todos os 10 ensaios para a calibração das células de carga
encontra-se nos Anexos e Apêndices deste trabalho. Tanto do sistema do alvo fixo para a máquina de ensaios EMIC, o coeficiente de variação nas testagens apresentou valores abaixo de 1,0% (R2 = 0,9999) indicando baixa dispersão, ou seja, a homogeneidade do conjunto dos dados indicando a consistência dos métodos. Analisou-se, ainda, para ambas as testagens, o coeficiente de correlação intra-classe, onde o valor de R2 = 1,00 indicou a reprodutibilidade dos métodos. Verificou-se através da análise de correlação entre o sistema do alvo fixo (U.C.) e a EMIC (N), um relacionamento positivo perfeito e um R-quadrado muito próximo de 1, indicando uma forte relação entre as duas variáveis. Informações seguem nos Anexos e Apêndices deste trabalho.